臭氧催化劑

臭氧催化劑

臭氧催化氧化技術是一種高效的廢水深度處理技術,是近年來污水處理領域內的套用熱點。與臭氧作為單獨氧化劑相比,臭氧在催化劑的作用下形成的羥基自由基(·O H)。與有機物的反應速率更高、氧化性更強,幾乎可以氧化所有的有機物。催化劑可以催化臭氧將水中有機物直接氧化為CO2和H2O,或者將大分子有機物氧化分解成小分子,使其更容易被降解。

臭氧催化劑根據不同形態可分為兩類:一類是均相催化劑,主要利用溶液中金屬(離子)的催化作用;另一類是非均相催化劑,主要利用固態金屬、金屬氧化物或負載在載體上的金屬或金屬氧化物的催化作用。均相催化臭氧氧化技術可以有效提高有機物的分解和礦化效率,但是金屬離子回收難的問題限制了這一技術的推廣。而非均相催化臭氧氧化技術的開發在一定程度上解決了金屬離子的回收問題,具有高效率、高強度、長壽命等顯著特點,是新一代臭氧催化氧化的理想催化劑。其反應效率主要取決於催化劑的表面性質、溶液的溫度和pH值等。

基本介紹

  • 中文名:臭氧催化劑 
  • 外文名:ozone catalyst
  • 別名:臭氧催化填料
  • 工藝名稱:臭氧催化氧化
  • 目的:催化臭氧產生羥基自由基,進而實現有機物的降解。
  • 套用領域:廢水的深度處理、膜濃液氧化處理
工藝介紹,產品介紹,鑑別方法,

工藝介紹

臭氧氧化:臭氧本身具有很強的氧化作用,其氧化還原電位為2.07eV。臭氧氧化作用主要分為兩個方面:臭氧分子與污染物反應的直接氧化作用;臭氧分解所產生的羥基自由基與污染物分子反應的間接氧化作用。雖然單純的臭氧氧化能在一定程度上對有機物進行去除,但是單獨的臭氧利用率低,對污染物處理不徹底。。
臭氧催化氧化:通過在臭氧體系中投加催化劑,能夠顯著提高臭氧的分解能力,生成大量的·O H,無選擇的降解水中的有機物,,是一種針對單獨臭氧氧化效率低而發展起來的新型技術。
工藝特點:反應速度快,無二次污染。
工藝簡單:工藝流程短,操作方便。
工藝穩定:臭氧及臭氧催化氧化工藝成熟穩定。
投資和運行費用低:與其它高級氧化工藝相比,臭氧催化氧化投資和運行費用較低。
適用範圍廣:可廣泛套用於深度提標和生化預處理。
綠色環保:該工藝過程無需投加任何化學試劑,無固廢產生,屬於新型”綠色工藝“。
套用領域
●化工園區深度處理;市政廢水準四類水質提標;
——投資低,效果好,運行費用低,無二次污染。
●高色度工業廢水;
——經處理後可明顯降低廢水色度以及有機污染物的濃度。
●工業廢水預處理;
——可針對廢水中難降解、危害性大的有機污染物實現高效去除,與此同時可顯著提高廢水的可生化性,為後續生化階段提供必要條件。
●VOCS吸收液的循環處理。
●高鹽廢水;
——替代生化工藝對有機物的高效分解,有效降低COD。
注意事項
(1)進水pH範圍7-8;
(2)進水水中不含油脂類物質;
(3)進水水中懸浮物含量小於50mg/L;
(4)進水中總硬度與鹼度之和小於1500mg/L。

產品介紹

臭氧催化劑: 非均相臭氧催化劑以高強度鋁合金複合物為載體,均載多種貴金屬及過渡金屬,輔以稀有金屬,經過多道精密工序製備而成。具有高效率、高強度、長壽命等顯著特點,是新一代臭氧催化氧化的理想催化劑。
技術特點
(1)高溫燒結,活性組分與載體結合牢固,抗壓強度大磨損低,使用壽命≥5年。
(2)採用多種過渡金屬及其氧化物等作為有效催化組分,可以催化臭氧在水中的自分解,降低反應活化能或改變反應歷程,增加水中產生的·OH 濃度,保證臭氧氧化效率持續高效。
(3)催化填料無損耗,無需定期投加。
(4)臭氧投加量低,臭氧利用率高,運行成本低;
(5)占地面積小。
產品參數
孔容≥0.4mg/L
堆積密度≈0.90g/mL
比表面積≥200㎡/g
抗壓強度≥100N/顆
粒徑3.0-5.0mm
使用壽命≥5年

鑑別方法

市面常見臭氧催化劑按照載體分為以下幾類:
陶粒/陶土類:物理鍵的結合,物理強度差,催化劑易流失,壽命短;
活性炭類:物理鍵的結合,催化劑易流失,壽命短,柱狀類增大反洗的水頭損失;
矽鋁複合材料類:在傳統陶粒的基礎上引入部分氧化鋁成型作為載體,是陶粒載體催化劑的升級版,具有生產成本低的特點,強度相對較大,硬度更高,磨損相對陶粒較低,但仍容易磨損掉粉,部分填料掉粉會使出水顯色。
活性氧化鋁類:基體與催化組分以化學鍵結合,催化組分不易流失,壽命長,中性條件下抗污染能力強,效果穩定。
按照製備工藝分為以下兩類:
浸漬型:將載體顆粒浸漬在催化劑的水溶液中,經乾燥、煅燒後製得的催化劑顆粒。
共混型:將催化劑、載體和粘結劑攪拌均勻,形成均一懸濁液,將此懸濁液滴入Al(NO3)3水溶液中,得到複合凝膠濕球,洗滌,於一定濃度醋酸水溶液中處理一定時間,特定溫度下恆溫恆濕培養,之後快速乾燥煅燒,得到催化劑顆粒。
通過理化指標檢測和催化性能驗證得出,共混型催化劑有效催化組分晶相高,表面酸性強,羥基多,比表面積大,抗壓強度高,使用壽命長,催化劑含量高,穩定性高,COD去除效率高

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